Ну не может моя сестрёнка быть такой милой

17-летний Кёсукэ Косака не поддерживает контакта со своей 14-летней сестрой Кирино на протяжении нескольких лет. Причина разрыва отношений ему неизвестна, однако в какой-то момент сестра начала избегать разговоров и встречала его попытки общения подозрительными взглядами. Ситуация выглядит безвыходной, и восстановление нормальных отношений кажется маловероятным.

Однажды Кёсукэ обнаруживает в доме DVD-диск с изображением махо-сёдзё на обложке. Владелец диска неочевиден: родители не интересуются подобным контентом, а сестра, работающая моделью, тем более не стала бы его покупать. При ближайшем рассмотрении выясняется, что внутри находится не аниме, а эроге-игра «Imouto to Koishiyo!» («Любовь с младшей сестрёнкой»). Попытка Кёсукэ выяснить происхождение диска за обедом проваливается: все отрицают причастность, а отец, работающий в полиции и придерживающийся антиотаку-взглядов, реагирует резко отрицательно. Ночью Кирино будит брата пощёчиной и требует разговора. В её комнате он узнаёт, что диск принадлежит ей: сестра оказывается тайной отаку, увлекающейся махо-сёдзё и хентайными играми, с особым интересом к сюжетам о романтических отношениях между братом и сестрой.